清潔機器人自動導引充電系統的製作方法

2023-07-02 17:10:21 1

本實用新型涉及一種清潔機器人自動導引充電系統，尤其是指一種對接準確率較高的清潔機器人自動導引充電系統。

背景技術：

當清潔機器人在一區域連續進行清掃工作，其電量會慢慢消耗，至清潔機器人感應到其電量不足後，將自動返回充電座，通過充電座來給清潔機器人內置的充電電池進行充電。

而一般充電座左右會漫射兩個引導信號，分別形成一個信號區域，且相鄰信號區域的邊界之間具有夾角區域，當清潔機器人進入信號區域後接收到該引導信號後，清潔機器人對信號進行識別，使清潔機器人朝充電座方向旋轉並向充電座前進，由於這種方式僅能確認充電座所在位置的大概方向，而無法確定充電座的準確位置，使得清潔機器人在旋轉之後無法正對充電座，造成清潔機器人在夾角區域內左右頻繁改變行駛方向，無法迅速靠近充電座；且清潔機器人頻繁地左右改變行駛方向時，最終可能會無法正確地與充電座對接充電，造成清潔機器人需要重新確定充電座的位置，這種對接方式的成功率低，延長了清潔機器人回充時間，嚴重時造成清潔機器人完全沒電仍無法與充電座對接。

因此，有必要設計一種新的清潔機器人自動導引充電系統，以克服上述問題。

技術實現要素：

本實用新型的創作目的在於提供一種對接準確率較高的清潔機器人自動導引充電系統。

為了達到上述目的，本實用新型採用如下技術方案：一清潔機器人，設有至少兩受電觸片，所述受電觸片設置於清潔機器人前端底部，一前部信號模組，設置於清潔機器人前部，包括一第一信號接收器和一第二信號接收器，一充電座，包括至少兩充電觸片和一回充導向模塊，一回充導向模塊包括一左信號發射燈和一右信號發射燈，其中，所述左信號發射燈發射信號形成一左側導向區域，所述右信號發射燈發射信號形成一右側導向區域，且所述左側導向區域右邊界線與所述右側導向區域左邊界線呈平行設置，當所述第一信號接收器和所述第二信號接收器同時分別接收所述左側導向區域和右側導向區域信號時，所述清潔機器人直線向所述充電座前進，最終所述受電觸片與所述充電觸片電性連接。

進一步，所述第一信號接收器和第二信號接收器傾斜設置於清潔機器人前部。

進一步，所述清潔機器人前部設有傾斜設置的一第一凹槽和一第二凹槽，所述第一信號接收器和第二信號接收器分別安裝於第一凹槽和第二凹槽，且沿所述清潔機器人的水平中心線呈左右水平對稱設置。

進一步，所述第一凹槽和所述第二凹槽均由相對傾斜設置的兩個傾斜面連接形成。

進一步，所述清潔機器人進一步包括一側部信號模組，所述側部信號模組包括分別安裝在清潔機器人左右兩側的一左側信號接收器和一右側信號接收器。

進一步，所述左側信號接收器和所述右側信號接收器沿中心線呈水平對稱設置。

進一步，所述至少四個信號接收器分別朝向至少三個不同方向，至少一左側信號接收器位於清潔機器人左側，至少一右側信號接收器位於清潔機器人右側，所述第一信號接收器和第二信號接收器位於清潔機器人前部。

進一步，所述導向模塊設有至少兩導向槽，所述導向槽傾斜排列並且沿中心線水平對稱。

進一步，所述左信號發射燈和右信號發射燈分別傾斜設於所述導向槽。

進一步，一控制電路與至少兩充電觸片作電性連接，所述控制電路內設有編碼信號處理器，且提供所述左信號發射燈和右信號發射燈以不同信號輸出。

與現有技術相比，本實用新型中，所述左信號發射燈發射信號形成一左側導向區域，所述右信號發射燈發射信號形成一右側導向區域，且所述左側導向區域右邊界線與所述右側導向區域左邊界線呈平行設置，當所述第一信號接收器和所述第二信號接收器同時分別接收所述左側導向區域和右側導向區域信號時，所述清潔機器人直線向所述充電座前進，最終所述受電觸片與所述充電觸片電性連接，因此增大了充電座與清潔機器人對接的準確率，縮短了清潔機器人的回充時間。

【附圖說明】

圖1為本實用新型清潔機器人與充電座的示意圖；

圖2為本實用新型清潔機器人結構的仰視圖；

圖3為本實用新型清潔機器人從左側進入右導向區域的示意圖；

圖4為本實用新型第一信號接收器失去信號，左側信號接收器仍接收信號的示意圖；

圖5為本實用新型清潔機器人向充電座直線前進的示意圖；

圖6為本實用新型清潔機器人右側信號接收器接收到右側回充信號，右轉後第一接收器接收到右側回充信號的示意圖；

圖7為本實用新型清潔機器人與充電座對接的示意圖。

具體實施方式的附圖標號說明：

清潔機器人1 側部信號模組15 左側導向區域211

前部信號模組11 左側信號接收器151 右信號發射燈22

第一信號接收器111 右側信號接收器152 右側導向區域221

第二信號接收器112 受電觸片17 充電觸片23

第一凹槽13 充電座2 導向槽24

第二凹槽14 左信號發射燈21 回充導向模塊25

【具體實施方式】

為便於更好的理解本實用新型的目的、結構、特徵以及功效等，現結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步說明。

為了達到上述目的，本實用新型採用如下技術方案：

參考圖1-圖7，本實用新型的清潔機器人自動導引充電系統，包括一清潔機器人1，設有至少兩受電觸片17設置於清潔機器人1前端底部，一前部信號模組11設置於所述清潔機器人1前部，一充電座2，包括至少兩充電觸片23和一回充導向模塊25。

參考圖1、圖2，清潔機器人1包括前部信號模組11和側部信號模組15，前部信號模組11包括一第一信號接收器111和一第二信號接收器112，第一信號接收器111和第二信號接收器112傾斜設置於清潔機器人1的前部。側部信號模組15包括分別安裝在清潔機器人1左右兩側的至少一個左側信號接收器151和至少一個右側信號接收器152，所述左側信號接收器151和右側信號接收器152沿中心線呈水平對稱設置。所述清潔機器人1前部設有傾斜設置的一第一凹槽13和一第二凹槽14，所述第一信號接收器111和第二信號接收器112分別安裝於第一凹槽13和第二凹槽14，且沿所述清潔機器人1的水平中心線呈左右水平對稱設置，所述第一凹槽13和所述第二凹槽14均由相對傾斜設置的兩個傾斜面連接形成，第一凹槽13和第二凹槽14沿豎直中心線呈左右水平對稱設置，兩個所述傾斜面之間形成一夾角，且夾角的開口朝向清潔機器人1的前端設置。第一信號接收器111和第二信號接收器112分別設於第一凹槽13和第二凹槽14靠近豎直中心線的傾斜面且沿中心線呈左右水平對稱設置。至少四個信號接收器分別朝向至少三個不同方向，至少一個左側信號接收器151位於清潔機器人1左側，至少一個右側信號接收器152位於清潔機器人1右側，所述第一信號接收器111和第二信號接收器112位於所述清潔機器人1前部。

參考圖1、圖7，充電座2包括至少兩充電觸片23、一控制電路和一回充導向模塊25。控制電路與至少兩充電觸片23作電性連接，所述控制電路內設有編碼信號處理器，且提供一左信號發射燈21和一右信號發射燈22以不同信號輸出，在本實施例中的左信號發射燈21和右信號發射燈22的個數分別是3個，在其他實施例中所述左信號發射燈21和右信號發射燈22可以為一個或者多個。回充導向模塊25包括所述左信號發射燈21和所述右信號發射燈22，所述回充導向模塊25設有水平排列至少兩導向槽24，導向槽24分別傾斜排列並且沿中心線成水平對稱。所述左信號發射燈21和所述右信號發射燈22分別傾斜設於導向槽24發射出信號區域，所述左信號發射燈21發射出左側回充導向信號形成一左側導向區域211，右信號發射燈22發射出右側回充導向信號形成一右側導向區域221，左側導向區域211和右側導向區域221為扇形區域，且左側導向區域211右邊界線與右側導向區域221左邊界線呈平行設置，形成在充電座2左側和右側彼此不重疊的回充導向區域；當清潔機器人1進入回充導向區域後，將利用分布在清潔機器人1周側的回充信號接收器，來確認清潔機器人1與充電座2間的相對方位，從而調整清潔機器人1的姿態，當所述第一信號接收器111和所述第二信號接收器112同時分別接收所述左側導向區域211和右側導向區域221信號時，所述清潔機器人1直線向所述充電座2前進，最終所述受電觸片17與所述充電觸片23電性連接。

參考圖6，清潔機器人1感應到其電量不足，將自動尋找充電座2，當該清潔機器人1坐落在充電座2的右側導向區域221，在此區域範圍所述信號接收器僅能接收到右側回充導向信號，若第二信號接收器112或右側信號接收器152接收到右側回充導向信號則該清潔機器人1向右旋轉，待第一信號接收器111接收到右側回充導向信號後直線前行，若左側信號接收器151接收到右側回充導向信號則該清潔機器人1向左旋轉，待第一信號接收器111接收到右側回充導向信號後直線前行，若右側信號接收器152接收到右側回充導向信號則向右旋轉，待第一信號接收器111接收到右側回充導向信號後直線前行。

相反地，當該清潔機器人1坐落在充電座2的左側導向區域211，在此區域範圍所述信號接收器僅能接收到左側回充導向信號，若左側信號接收器151或第一信號接收器111接收到左側回充導向信號則該清潔機器人1向左旋轉，待第二信號接收器112接收到左側回充導向信號後直線前行，若右側信號接收器152接收到左側回充導向信號則該清潔機器人1向右旋轉，待第二信號接收器112接收到左側回充導向信號後直線前行，若左側信號接收器151接收到左側回充導向信號則向左旋轉，待第二信號接收器112接收到左側回充導向信號後直線前行。

參考圖3、圖4，當該清潔機器人1由充電座2的右側導向區域221以第一信號接收器111依右側回充導向信號導向充電座2的前側中央區域移動過程中，若第一信號接收器111失去充電座2的右側回充導向信號時，此時，左側信號接收器151仍可接收到充電座2的右側回充導向信號，則該清潔機器人1左旋轉，待第一信號接收器111重新接收到右側回充導向信號，沿右側回充導向信號靠充電座2的前側中間區域邊界前進，並檢查第二信號接收器112有無接收到左側回充導向信號，若第二信號接收器112接收到左側回充導向信號則直線前行，若第二信號接收器112無接收到左側回充導向信號，則該清潔機器人1向右偏行待接收到左側回充導向信號。

相反地，當該清潔機器人1由充電座2的左側導向區域211以第二信號接收器112依左側回充導向信號導向充電座2的前側中央區域移動過程中，若第二信號接收器112失去充電座2的左側回充導向信號時，此時右側信號接收器152仍可接收到充電座2的左側回充導向信號，則該清潔機器人1右旋轉，待第二信號接收器112重新接收到左側回充導向信號，沿左側回充導向信號靠充電座2的前側中間區域邊界前進，並檢查第一信號接收器111有無接收到右側回充導向信號，若第一信號接收器111接收到右側回充導向信號則直線前行，若第一信號接收器111無接收到右側回充導向信號，則該清潔機器人1向左偏行待接收到右側回充導向信號。

當該清潔機器人1坐落在充電座2的前側中央區域，若第一信號接收器111和第二信號接收器112同時分別接收到充電座2的左、右不同回充導向信號時，該清潔機器人1則直線前行；若左側信號接收器151和第一信號接收器111，同時分別接收到充電座2的左、右不同回充導向信號，該清潔機器人1則向左旋轉，待第一信號接收器111和第二信號接收器112同時分別接收到充電座2的左、右不同回充導向信號，則該清潔機器人1則直線前行；若第二信號接收器112和右側信號接收器152，同時分別接收到充電座2的左、右不同回充導向信號，該清潔機器人1則向右旋轉，待第一信號接收器111和第二信號接收器112同時分別接收到充電座2的左、右不同回充導向信號，則該清潔機器人1則直線前行。

參考圖5、圖7，當清潔機器人1沿著回充導向信號行走至充電座2的前側中央區域，將利用該清潔機器人1前部的第一信號接收器111和第二信號接收器112配合充電座2中央兩側的信號發射燈傳送不同編碼的回充信號作微量偏左修正、微量偏右修正或直線向前運動將該清潔機器人1導向充電座2上，使該清潔機器人1的受電觸片17和充電座2的充電觸片23相互接觸。

參考圖7，當清潔機器人1的至少兩受電觸片17和充電座2的至少兩充電觸片23相互接觸時，清潔機器人1停止運動並在充電座2進行充電。

綜上所述，本實用新型清潔機器人自動導引充電系統有下列有益效果：

(1)當該清潔機器人1坐落在充電座2的前側中央區域，若第一信號接收器111和第二信號接收器112同時分別接收到充電座2的左、右不同回充導向信號時，該清潔機器人1則直線前行，縮短了清潔機器人回充的時間，使回充路線更簡便和直接。

(2)清潔機器人1坐落在充電座2的右側導向區域221，在此區域範圍所述信號接收器僅能接收到右側回充導向信號，若第二信號接收器112或右側信號接收器152接收到右側回充導向信號則該清潔機器人1向右旋轉，待第一信號接收器111接收到右側回充導向信號後直線前行，旋轉之後根據第一信號接收器111和第二信號接收器112接收的信號可準確判斷出充電座2的位置，並朝充電座2直線前進。

(3)清潔機器人1前部的第一信號接收器111和第二信號接收器112配合充電座2中央兩側的信號發射燈傳送不同編碼的回充信號作微量偏左修正、微量偏右修正或直線向前運動將該清潔機器人1導向充電座2上，使該清潔機器人1的受電觸片17和充電座2的充電觸片23相互接觸，實現清潔機器人1與充電座2精確對接的目的。

以上詳細說明僅為本實用新型之較佳實施例的說明，非因此局限本實用新型之專利範圍，所以，凡運用本創作說明書及圖示內容所為之等效技術變化，均包含於本創作之專利範圍內。